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iCo2S4@g-C3N4-CNT是一类很有发展前途的化合物电催化剂。回答下列问...

iCo2S4@g-C3N4-CNT是一类很有发展前途的化合物电催化剂。回答下列问题:

(1)基态Co2的价层电子排布图(轨道表达式)为_________;基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为______________形。

(2)g-C3N4(结构片段如图1,环上化学键与苯环类似)可由三聚氰胺()与(NH4)2SO4共热制得。

g-C3N4分子中环上的氮原子、碳原子杂化方式依次为_____________

SO42的空间构型为 __________________

③三聚氰胺分子中含σ______个,它不溶于冷水,溶于热水,其主要原因是 ______________________

(3)碳纳米管(CNT,结构如图2)具有良好的导电性,其原因是______________

(4)CoS2具有 AB2型立方结构(如图3),晶胞参数为553.4pm。设NA为阿伏加德罗常数的值,则晶体的密度为________________ gcm3(列出计算式) 。

 

纺锤(哑铃) sp2 sp2 正四面体 l5 热水破坏了三聚氰胺分子内的氢键,使三聚氰胺分子与水分子形成分子间氢键,溶解度增大 碳纳米管中的每个碳原子只形成三个共价键,剩余一个价电子可在分子内自由移动 【解析】 (1)基态Co2+的价层电子排布式为3d7,则价层电子排布图为;基态S原子核外电子占据最高能级的轨道为3p,则其电子云的轮廓图为纺锤(哑铃)形。答案为:;纺锤(哑铃); (2)①g-C3N4分子中环上的氮原子、碳原子价层电子对数都为3,所以杂化方式依次为sp2、sp2。答案为:sp2;sp2; ②SO42- 中S的价层电子对数为4,则空间构型为正四面体。答案为:正四面体; ③三聚氰胺分子中每两个原子间只形成1个σ键,则含σ键l5个;它不溶于冷水,溶于热水,则表明分子内形成氢键,从而得出其主要原因是热水破坏了三聚氰胺分子内的氢键,使三聚氰胺分子与水分子形成分子间氢键,溶解度增大。答案为:l5;热水破坏了三聚氰胺分子内的氢键,使三聚氰胺分子与水分子形成分子间氢键,溶解度增大; (3)碳纳米管具有良好的导电性,则表明最外层电子没有完全成键,从而得出其原因是碳纳米管中的每个碳原子只形成三个共价键,剩余一个价电子可在分子内自由移动。 答案为:碳纳米管中的每个碳原子只形成三个共价键,剩余一个价电子可在分子内自由移动; (4)在CoS2晶胞中,含Co原子个数为8×+6×=4,含S原子8个,晶胞参数为553.4pm。设NA为阿伏加德罗常数的值,则晶体的密度为= g•cm—3。答案为:。
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热化学碘硫循环可用于大规模制氢气,HI分解和SO2水溶液还原I2均是其中的主要反应。回答下列问题:

(1)碘硫热化学循环中,SO2的水溶液还原I2的反应包括:SO2I22H2O3HHSO4-2I-I-I2 I3-。若起始时n(I2)=n(SO2)=1mo1I-I3-HHSO4-的物质的量随()的变化如图所示:

图中表示的微粒:a_____________d____________________

(2)起始时 HI的物质的量为1mo1,总压强为0.1MPa下,发生反应 HI(g) H2(g)+I2(g) 平衡时各物质的物质的量随温度变化如图所示:

①该反应的△H __________________ (“>”或“<”)0

600℃时,平衡分压p(I2)= ______MPa,反应的平衡常数Kp=_____________ (Kp为以分压表示的平衡常数)。

(3)反应 H2(g)+I2(g) 2HI(g)的反应机理如下:

第一步:I22I(快速平衡)

第二步:IH2H2I(快速平衡)

第三步:H2II 2HI (慢反应)

①第一步反应_____________ (填 “放出”或“吸收”)能量。

②只需一步完成的反应称为基元反应,基元反应如aAdD = gGhH 的速率方程,v= kca(A)•cd(D),k为常数;非基元反应由多个基元反应组成,非基元反应的速率方程可由反应机理推定。H2(g)与I2(g)反应生成 HI(g)的速率方程为v= ________(用含k1k1k2…的代数式表示)。

 

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CS(NH2)2(硫脲,白色而有光泽的晶体,溶于水,20℃时溶解度为13.6g;在150 ℃时转变成 NH4SCN)是用于制造药物、染料、金属矿物的浮选剂等的原料。某化学实验小组同学用Ca(HS)2CaCN2(石灰氮)合成硫脲并探究其性质

(1)制备Ca(HS)2溶液,所用装置如图(已知酸性:H2CO3H2S):

①装置a中反应发生的操作为 ______________________________________;装置b中盛放的试剂是__________________

②装置c中的长直导管的作用是____________________________________,三颈烧瓶中通入CO2 不能过量,原因是 ______________________________

(2)制备硫脲:将CaCN2Ca(HS)2溶液混合,加热至80℃时,可合成硫脲,同时生成一种常见的碱,合适的加热方式是___________________________;该反应的化学方程式为___________________________________________________________________

(3)探究硫脲的性质:

①取少量硫脲溶于水并加热,验证有NH4SCN生成,可用的试剂是_____________(填化学式,下同)

②向盛有少量硫脲的试管中加入NaOH溶液,有NH3放出,检验该气体的方法为 __________________________________________________

③可用酸性KMnO4溶液滴定硫脲,已知MnO4- 被还原为Mn2CS(NH2)2被氧化为CO2N2SO42,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____________

 

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以含镍废硫酸盐(含 Ni2+Fe2Cu2Co2A13Mn2Cr3Mg2Zn2 等)为原料制取NiSO4·6H2O 的工艺流程如下:

相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH 范围如下:

金属离子

Co2

Co3

Fe2

Fe3

A13

Cr3

Ni2+

开始沉淀的pH

7.2

0.23

6.3

1.5

4.1

4.3

6.9

沉淀完全的pH

9.2

1.1

8.3

2.8

5.4

5.6

8.9

 

回答下列问题:

(1)已知1gKsp(CuS)= -47.61gKsp(ZnS)= -23.8,则反应ZnSCu2CuSZn2的平衡常数对数值1gK= ________________________

(2)“除铁、钴”时,加入H2O2的目的是 ______________,得到的渣X________

(3) “除铝、铬”时,调pH 范围为 _________;滤渣Y 中含Cr(OH)3,其性质与 A1(OH)3 类似,写出Cr(OH)3NaOH反应的化学方程式: __________________

(4)“除锰”时,发生反应的离子方程式为___________________________

(5)“酸溶”得到溶液制备 NiSO4·6H2O晶体,还需进行的操作工艺是___________

 

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一种用离子液体作电解液的混合动力电池放电原理图如图所示,已知充放电时的电池反应为4LiA12C173LiFePO4(s)A13FePO47LiA1C14。下列说法正确的是

A.放电时,向正极迁移的是 Al3+

B.放电时,A1极上的电势比FePO4极上的高

C.充电时,阴极反应式:A12C17-6e- = 2A17C1-

D.充电时,阳极反应式:LiFePO4e- = FePO4Li+

 

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某新型离子电池电解质的化学组成为 W5.7XY4.7Z1.3(各元素的化合价均为最高正价或最低负价),已知 WXYZ为原子序数依次增大的短周期主族元素,XYZ位于同周期,W 原子的核外电子总数与Y原子的最外层电子数之和等于9Y 的最高正价与最低负价代数和为4。下列说法错误的是

A.常见单质的沸点:Y>Z

B.W 的单质能与冷水反应

C.XZ原子序数之和是Y 核电荷数的2

D.WXYZ的简单离子均能促进水的电离

 

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